CN103813120B - 一种车载视频投射系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车载电子系统，尤其是一种车载视频投射系统。其特征在于所述车载视频投射系统包括用于接收各种视频信号并显示的显示机构、用于投射显示机构视频信号的透明反光镜机构、用于调整透明反光镜机视角的转轴调整机构、用于承载显示机构、透明反光镜机构和转轴调整机构并调整上述机构与驾驶者之间相对位置的伸缩传动机构、和安装于伸缩传动机构上托板上、用于将整个车载视频投射系统夹持固定在汽车遮阳板上的固定支架，所述显示机构为一个带视频信号接收端口的显示器。是一种高效低廉的车载平视装置，方案成熟稳定，能更好地满足用户需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种车载电子系统，尤其是一种车载视频投射系统。
背景技术
当今的车载电子信息系统内容丰富多彩，有车载多媒体影音娱乐技术：包括CD/DVD影碟播放，MP3、MP4、USB和SD等高容量存储装置的多媒体播放功能；GPS无线导航系统，实现即时定位和连续定位；行车记录仪等车辆行驶监控技术；无线上网和车载电话等高新技术的应用及夜视设备；前后方雷达测距系统，倒车后视系统等安全驾驶辅助设备。
这些功能的实现一般要由各自LCD显示器来实现视频信号再现，而且显示终端的位置设置在驾驶室的中间或右侧，驾驶人员在观看视频图像时，必须右视或者下视，这将对行驶过程中造成不方便，并且带来不安全隐患。
近年来，随着用户对平视显示技术的要求，人们也在寻求HUD抬头显示系统（Headsup Dispolay），又称平视显示系统，它可以把视频信息通过光学部件投射在方向盘正前方的透明反射镜上，使驾驶员不必低头就能看清楚视频信息，给驾驶员带来了方便，更重要的是提高了行驶的安全性。
但是市场仍缺乏这种产品的成熟方案。
中国专利文献CN103402066涉及一种车用抬头显示系统，包括车载终端主机与图像投射装置。其中，车载终端主机包括车用总线信息收发器、内建功能模块、图像处理模块。其中，车用总线信息收发器用以接收车用总线信息而产生第一显示信息；内建功能模块用以产生第二显示信息；图像处理模块信息连接至车用总线信息收发器与内建功能模块，其接收显示信息，并将显示信息转为至少一个视频图像阵列的图像数据。另外，图像投射装置利用视频图像阵列输入端口与图像处理模块连接，用以接收图像处理模块所输出的图像数据并将其转成显示画面而投射在挡风玻璃上。该方案可以充分整合多元的车用显示信息，并可提升显示画面的清晰度。
但是上述方案将显示画面投射在挡风玻璃上，受外界因素干扰较多，如挡风玻璃的光洁度等，对显示效果有很大影响；过大的显示面积将严重影响驾驶者的注意力，造成安全隐患；再者，其图像对焦方式完全依赖电子器件，在车载使用环境中，振动因素将影响其对焦准确度，反复自动对焦将大大缩短电子器件的使用寿命；现有技术投射系统造价高昂，不利于推广使用。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明人研制的车载视频投射系统，是一种高效低廉的车载平视装置，方案成熟稳定，能更好地满足用户需求。
本发明的技术方案是：
一种车载视频投射系统，其特征在于所述车载视频投射系统包括用于接收各种视频信号并显示的显示机构、
用于投射显示机构视频信号的透明反光镜机构、
用于调整透明反光镜机视角的转轴调整机构、
用于承载显示机构、透明反光镜机构和转轴调整机构并调整上述机构与驾驶者之间相对位置的伸缩传动机构、
和安装于伸缩传动机构上托板上、用于将整个车载视频投射系统夹持固定在汽车遮阳板上的固定支架，
所述显示机构为一个带视频信号接收端口的显示器。
所述透明反光镜机构包括一个折射率介于1.8~2.2之间的球面型透明反光镜和一个用于调整透明反光镜进光量的遮光器。
所述转轴调整机构是一个双摆臂双支点的摇摆装置，两组摆臂的
前臂首端固定在透明反光镜的固定孔内，前臂和后臂间连接成一个自由传动支点，而后臂末端与转轴调整机构安装板间连接成第二个自由传动支点。
所述伸缩传动机构是一个前后伸缩运动载体，显示器安装在伸缩板后端，带有透明反光镜机构的转轴调整机构固定在伸缩板前端，卡装在上托板的伸缩滑动槽口中。
本方案属于汽车驾驶辅助系统，尤其是对于GPS卫星定位系统显示的导航图像信息和用红外夜视设备提供的夜视图像信号的呈现，驾驶员不需要扭头或者低头去看显示器画面，在平视前方路况的同时，上视一下固定在遮阳板上的有显示器投射于透明反光镜上的画面，就能获得所需的导航信息和夜视路况信息，从而使车辆驾驶更为舒适高效并且大大减少了交通事故的发生和走错路的概率。
附图说明
图1为本发明的系统总装图。
其中：1、遮光板，2、透明反光镜，3、前摆臂，4、后摆臂，5、伸缩传动机构，6、2.7寸LCD显示器，7、固定支架。
具体实施方式
由图1所示，本系统由五大部件组成：
2.8寸高亮度LCD显示器：这是本系统的信号源，是一个视频终端器件。将各种视频信号按照需要分别输入终端显示器。因而得到了高亮度高清晰度的图像信号，通过光路输入至透明反光镜。
透明反光镜和遮光器组成的透明反光镜机构：这是HUD系统的关键部件，是一种透明的高折射率（镀膜）球面型亚克力材料（有机玻璃）构成，采用先进的压注工艺制造，由于它含有氧化物Ti和Si成分，其折射率介于1.8~2.2之间，大于普通亚克力材料1.5的折射率，所以表面反射率增大了许多，再经过多次光干扰就能在远处成像，由于球面型的反射工作面的设置，将对原图像信号进行放大，在聚焦正确调整的情况下，图像的放大量可达5倍左右，因而在驾驶人员前面呈现的将是清晰的放大了的图像。与现有技术相比，对焦系统更为稳定，可以不用调整就适应不同的车型使用；克服了外界环境因素对投射系统的影响；可以提供多种投射模式，第一，投射在前挡玻璃上，第二，投射在透明反光镜上，在外界使用环境恶劣的情况下，仍可以提供给驾驶者良好的投射图像。
转轴调整机构：是一个双摆臂双支点的转轴摇摆装置，透明反光镜固定在前摆臂上，因而可以轻松调节透明反光镜沿着垂直方向作180度方位的调整，确保反射图像在驾驶人员平视范围内舒适显示。
伸缩传动机构：安装了2.8寸高亮度LCD显示器，透明反光镜组合件，和转轴调整机构等部件，伸缩传动机构的前后位移，带动组合件的前后伸缩运动。使驾驶人员和视觉图像信号间形成最佳的位置状态。
固定支架：固定支架安装在伸缩传动机构的上托板上，用于将整个系统夹持在汽车遮阳板上，使之安装牢固可靠，并具有减震的作用。
透明反光镜机构实现了两个功能：经过透镜工作面能看到前方景物和路况，在LCD显示器工作时必须显现清晰的图像。这就需要反光镜有一定的透光度，同时应具备良好的折射率。因此透明反光镜是HUD系统的关键部件，它是有特种亚克力（有机玻璃）采用特殊的压注工艺制造，其工作面设置一定的弧度，球面体结构确保画面的清晰度和放大量，由于选用的亚克力材料含有氧化物Ti和Si和成份，其折射率介于1.8~2.2之间，大于普通有机玻璃材料的折射率。所以工作面的反射率显著提高，光路信号经过几次光干扰处理后，就能在远处成像且有良好的图像清晰度，具有设定弧度的球面体工作面，将对图像信号作放大处理，因而能呈现出良好的图像质量。
在白天工作时，透光反射镜易受到外界强光干扰而影响图像清晰度，因此在透光反射镜前方设置了一块遮光器，可以随意设置其位置状态，需要使用时将其扇面向下至垂直位置，容易遮蔽阳光直射，操作也很方便。
转轴调整机构的作用是：透明反光镜工作面在垂直方向的调整是通过转轴调整机构来进行的，转轴调整机构是一个双摆臂双支点的摇摆装置，两组摆臂的前臂首端固定在透明反光镜的固定孔内，前臂和后臂间连接成一个自由传动支点，而后臂末端与转轴调整机构安装板间连接成第二个自由传动支点。二个传动可实现透明反光镜在垂直方向上的自由传动，直至调整到反光镜的工作面与驾驶人员前方视线的最佳位置，在系统的非工作状态，透明反光镜可方便的传动至水平状态并与上托板吻合，展宽了驾驶人员的前方视野，所以转轴调整机构是一个在垂直方向上作180度角度范围内的摇摆自由臂，使用起来十分便利。
伸缩传动机构是一个前后伸缩运动载体，2.8寸LCD终端安装在伸缩板后端，带有透明反光镜组件的转轴调整机构固定在伸缩板前端，伸缩的安装在上托板的伸缩滑动槽口中，当伸缩板前后位移时，可调节整个光路装置的前后移动，直至到驾驶人员感觉最佳的视觉位置状态，当伸缩传动调整机构调整至合适位置时，将锁定装置固定定位保证在汽车行驶过程中不会造成机构移位。由于各种车型驾驶室的前方尺寸不同，前挡风玻璃的尺寸倾斜角和位置不同，因此这一伸缩传动机构的应用是十分必要的。
视频投射系统的种类较多，但用于车载状态的产品还不多见。本申请这款产品主要解决了以往驾驶人员获取视频信息必须低头看的不安全因素，尤其是在夜视仪使用状态和GPS卫星导航工作模式，视频信号图像呈现在前方视野位置，也就是这个HUD系统（抬头看）给用户带来了方便感和安全感。
Claims (2)
1.一种车载视频投射系统，其特征在于所述车载视频投射系统包括用于接收各种视频信号并显示的显示机构、
用于投射显示机构视频信号的透明反光镜机构、
用于调整透明反光镜机构视角的转轴调整机构、
用于承载显示机构、透明反光镜机构和转轴调整机构并调整上述机构与驾驶者之间相对位置的伸缩传动机构、
和安装于伸缩传动机构上托板上、用于将整个车载视频投射系统夹持固定在汽车遮阳板上的固定支架，
所述显示机构为一个带视频信号接收端口的显示器；
所述伸缩传动机构是一个前后伸缩运动载体，显示器安装在伸缩板后端，带有透明反光镜机构的转轴调整机构固定在伸缩板前端，卡装在上托板的伸缩滑动槽口中；
所述透明反光镜机构包括一个折射率介于1.8～2.2之间的球面型透明反光镜和一个用于调整透明反光镜进光量的遮光器，所述遮光器设于透光反射镜前方，随意设置其位置状态，使用时将遮光器扇面向下至垂直位置。
2.根据权利要求1所述的车载视频投射系统，其特征在于所述转轴调整机构是一个双摆臂双支点的摇摆装置，两组摆臂的前臂首端固定在透明反光镜的固定孔内，前臂和后臂间连接成一个自由传动支点，而后臂末端与转轴调整机构安装板间连接成第二个自由传动支点。
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